洪浩尔舒特凹陷火山岩总体发育特征为多期喷发、分布广泛。白垩纪阿尔善组沉积时期, 在强烈的拉张断陷构造运动作用下, 东南边界大断层开始活动, 断陷应运而生, 并伴有强烈的火山喷发, 火山岩主要沿断陷陡坡带和缓坡带大面积分布, 喷发期次可分为阿上段、阿下段两期, 其中阿下段沉积时期火山活动频繁、火山岩分布范围广泛(图 1), 整个中央洼槽都钻遇了火山岩, 厚度一般为50~250, m, 最厚可达400m, 由大套安山岩组成, 中间夹薄层砂砾岩或泥岩; 而阿上段火山活动急剧减少, 属于火山活动衰亡期, 目前仅在中洼槽洪5— 洪57— 洪参1井一带发现, 仅局部地区的顶部见有安山岩。

根据地震资料预测, 火山岩分布整体上呈东厚西薄的特征; 火山岩分布受到断裂体系和地势的影响, 阿下段火山岩几乎覆盖整个凹陷, 顶面埋深700~3100 m, 主要岩性为安山岩; 阿上段的火山岩主要分布在中央洼漕中部和西部, 顶面埋深从最浅的600m到最深的2500m, 厚度最厚达300m, 主要岩性为安山岩; 腾一段的火山岩主要分布在中央洼漕西部, 分布范围较小, 钻井揭示的厚度最厚达100m。

洪浩尔舒特凹陷火山岩分布之所以呈现这种早期覆盖面积大、晚期覆盖面积小的特点, 与该时期的断裂活动有很大的关系。分析认为, 阿尔善组沉积初期构造运动剧烈, 该时期主要发育有达林、洪3西、洪19西、达林东、乌兰诺尔和努格达等同生断层, 在全凹陷各次洼内都有火山活动, 火山岩分布广; 阿尔善后期构造运动强度降低, 火山活动主要集中在中央洼槽中部和西部; 腾一段时期中央洼槽西部整体抬升, 伴随小规模火山活动, 发育少量的火山岩。而且断层的发育具有东强西弱, 早强晚弱的特点, 这些断裂发育因素控制了火山岩的分布。

洪浩尔舒特凹陷发育的火山岩岩性比较单一, 主要为熔岩和火山碎屑岩。熔岩以安山岩为主, 火山碎屑岩以凝灰岩为主, 见少量火山角砾岩, 且多发生一定程度的蚀变。研究区安山岩中橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等铁镁矿物结晶程度低, 长石斑晶亦少见。沉凝灰岩可混入碎屑物质, 并可具层理, 是远离火山口沉积或火山间歇期沉积。

经岩心观察和薄片鉴定, 识别出洪特尔舒特凹陷发育的火山岩相包括:爆发相、溢流相、喷发沉积相和自碎火山角砾岩相, 而侵出相、次火山岩相和火山通道相在本区尚未钻遇。岩相与岩性的对应关系为:爆发相— 火山碎屑岩、凝灰岩; 溢流相— 火山熔岩; 喷发沉积相— 沉火山碎屑岩(图 2, 图3), 自碎火山角砾岩相— — 浅层火山侵入岩/火山熔岩。从图2可以看出, 研究区主要发育的火山岩相在底部为一套自下而上的爆发相— 喷发沉积相— 溢流相, 上部一套火山岩分布相对局限, 而且主要是发育喷发沉积相— 溢流相。

图2

Fig.2

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	图2 二连盆地洪浩尔舒特凹陷白垩系火山岩地层对比Fig.2 Correlation of volcanic rock strata of the Cretaceous in Honghao`ershute Sag in Erlian Basin

图3

Fig.3

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	图3 二连盆地洪浩尔舒特凹陷洪42井火山岩综合柱状图Fig.3 Comprehensive column of volcanic rock of Well Hong 42 in Honghao'ershute Sag in Erlian Basin

主要指原生气孔、火山角砾粒间孔等, 其中原生气孔常呈孤立状, 但由于构造裂隙或收缩裂缝常切穿气孔, 从而使孤立的气孔间相互连通, 使之成为有效的孔隙。洪浩尔舒特凹陷火山岩原生孔隙主要发育在阿下段安山岩层段, 原生孔隙以原生气孔为主, 多发育在距离火山口不远的斜坡中部溢流相安山岩层段, 如洪28井、洪54井等(图4-A, 4-E); 火山角砾粒间孔在火山口附近发育, 如洪42井、洪53井等。在阿上段和腾一段顶部安山岩层段中原生孔隙不太发育, 偶见原生气孔, 如洪57井。

火山岩次生孔隙是指在成岩作用过程中由于介质条件的变化而使火山岩中某种组分遭受溶解而形成的孔隙。洪浩尔舒特凹陷火山岩次生孔隙在各层段均有发育, 其中在东洼阿下段安山岩层段发育比较集中, 如洪20井、洪36井、洪12井等(图4-C), 在成藏过程中也起一定的作用。

裂缝是火山岩油藏主要的储集空间, 研究区可识别出2种裂缝类型:

1)收缩缝。这种收缩裂隙主要为柱状节理、板状节理、球状节理等, 一般发育于熔岩体周围结晶成分复杂、结晶程度较差的部位, 即主要分布在岩体顶底和火山口附近(蔡东梅等, 2010)。收缩缝在洪浩尔舒特凹陷已钻井安山岩层段发育较少, 主要集中在深水环境中, 如洪54井(图4-E)、洪参1等井阿下段安山岩下部, 推测平面上主要集中在中央洼槽区所分布的安山岩层段中。

2)构造缝。在像二连盆地这样的断陷盆地中, 构造活动主要表现为断裂活动, 尤其是控盆边界断裂的幕式活动(路智勇, 2008)。在洪浩尔舒特凹陷的几个大型构造带幕式断裂活动表现比较活跃, 也就形成了不同期次、不同活动区带的构造缝。在阿下段安山岩发育时期, 断裂活动频繁、强度大, 火山活动也相对密集, 火山口众多, 在整个凹陷均有体现, 其构造裂缝也最发育, 如达林西洪21南、洪1、洪地1、洪17、洪42(图4-D)、洪6、洪36(图4-F)、洪105、洪52井区等; 在阿上段安山岩沉积时期, 凹陷的构造活动强度相对减弱, 受深大断裂影响, 洪5井区发育1~2个火山口, 在洪参1井到洪37井(图4-B)之间发育一套较小规模的火山岩沉积, 其构造裂缝相对较弱; 在腾一段沉积晚期, 达林西洪15井区持续抬升, 构造活动相对强烈, 但已到了强弩之末, 在洪15井到洪31井之间发育了一套小范围的火山岩, 其构造裂缝基本不发育。

火山岩储集层的发育情况受到火山岩岩相、成岩作用和构造活动等诸多因素的影响。

1)不同火山岩相带的储集物性存在着的差异。从孔隙度看, 喷溢相孔隙度好于爆发相, 据19口井7239个点孔隙度测井值计算, 喷溢相的平均孔隙度为13.35%, 滥发相的平均孔隙度为12.1%; 而渗透率则差异十分明显, 喷溢相渗透率好于爆发相渗透率, 据17口井4416个点渗透率测井值计算, 喷溢相的平均渗透率为14.11× 10^-3 μ m², 爆发相的平均渗透率为3.26× 10^-3 μ m²(图6)。

图6

Fig.6

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	图6 二连盆地洪浩尔舒特凹陷火山岩物性特征Fig.6 Physical character of volcanic rock reservoir in Honghao'ershute Sag in Erlian Basin

2)研究区的成岩作用主要包括:冷却成岩作用— — 形成各类原生孔隙; 表生风化作用— — 形成部分溶孔同时利于溶解作用的进一步进行; 胶结、交代作用— — 气孔和裂缝被充填, 降低储集层有效性; 溶解作用— — 形成溶孔, 提高储集层物性。

3)构造活动越频繁, 储集层越发育。构造活动可以产生大量的构造裂缝, 一方面提供了很好的储集空间, 另一方面与气孔连通, 可使原生气孔成为有效储集空间或促进气孔中碳酸盐充填物的溶解。

综合研究认为, 洪浩尔舒特凹陷的火山岩储集层发育表现为:中央洼槽中部和东部较好, 中央洼槽西部较差; 其中, 中央洼槽东部以努格达断层为线, 位于断层上升盘的安山岩储集层比下降盘的储集层要好, 中央洼槽中部在陡坡带的巴尔构造带和缓坡带的达林东构造带、乌兰诺尔构造带储集层发育好。